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Die Erfindung betrifft einen Kniegassack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein einen solchen Kniegassack aufweisendes Kniegassackmodul nach Anspruch 10 und eine Lenkanordnung, welche ein solches Kniegassackmodul aufweist, nach Anspruch 11.
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Der Gebrauch von Kniegassäcken ist in der heutigen Automobiltechnik weit verbreitet. Solche Kniegassäcke werden benutzt, um den Fahrer oder den vorne sitzenden Passagier zu schützen. Ein Kniegassack hat grundsätzlich zwei Aufgaben, nämlich den Knie-Schienbein-Bereich davor zu schützen, auf ein steifes Teil des Fahrzeugs zu treffen, und dabei zu helfen, den Fahrer/ Beifahrer in einer definierten Position zu halten, insbesondere wenn er oder sie nicht angegurtet ist.
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Wie nahezu jeder Gassack, hat ein Kniegassack eine Pralloberfläche, welche dem Körperteil der zu schützenden Person zugewandt ist, und eine Abstützoberfläche, welche einem Teil des Fahrzeugs zugewandt ist. Die Pralloberfläche ist die äußere Oberfläche einer ersten Wand oder eines Abschnitts einer solchen und die Abstützoberfläche ist die äußere Oberfläche einer zweiten Wand oder eines Abschnitts einer solchen.
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Ein Beifahrerkniegassack entfaltet sich von einem Gehäuse, welches im Armaturenbrett angeordnet ist und die Abstützoberfläche ist durch einen unteren Teil des Armaturenbrettes abgestützt.
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Der Fahrerkniegassack entfaltet sich gewöhnlich ebenso von einem Gehäuse, welches im Armaturenbrett angeordnet ist. Dieses Gehäuse ist häufig unter einer tragenden Struktur der Lenkanordnung angeordnet. Diese Struktur weist normalerweise die Lenksäule auf. Zumindest ein unterer Teil dieser tragenden Struktur ist für gewöhnlich durch einen unteren Teil des Armaturenbretts abgedeckt. Wie im Falle eines Beifahrergassackes, wird der Fahrerkniegassack durch das Armaturenbrett abgestützt.
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Die meisten heutigen Kniegassäcke sind sogenannte 2D-Gassäcke, welche nur eine erste Wand und eine zweite Wand aufweisen, welche sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken.
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Beispielsweise aus den Dokumenten zum Stand der Technik
CN 104742849 B ,
JP 2008-114703 ,
US 7,549,671 B2 ,
US 7,604,252 B2 ist es bekannt, einen Kniegassack bereitzustellen, welcher einen Einschnitt aufweist, durch welchen sich ein Teil der Lenkanordnung (nämlich ein Abschnitt der Verkleidung, welche die tragende Struktur des Lenkrades abdeckt) erstreckt.
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Neuere Konzepte schlagen vor, Autos so zu gestalten, dass das Armaturenbrett keinen unteren Abschnitt aufweist. Somit ist wenigstens ein großer Teil der tragenden Struktur der Lenkanordnung außerhalb des Armaturenbretts angeordnet und ist durch eine Verkleidung abgedeckt, sodass die Verkleidung der Lenkanordnung im Wesentlichen „alleine steht“. Gemäß den hier gewählten Definitionen ist diese Verkleidung kein Teil des Armaturenbretts, obgleich das Armaturenbrett und diese Verkleidung als einstückiges Kunststoffteil gefertigt sein könnten.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Kniegassack zur Verfügung zu stellen, welcher für ein Fahrzeug, welches nicht genug Armaturenbrettoberfläche bietet, um ihn abzustützen, geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Kniegassack mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Kniegassackmodul, welches einen solchen Kniegassack aufweist, ist in Anspruch 10 angegeben; eine Lenkanordnung, welche ein solches Kniegassackmodul aufweist, ist in Anspruch 11 angegeben.
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Wie jeder Kniegassack, weist der erfindungsgemäße Kniegassack eine erste Wand, welche sich von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt und eine erste äußere Oberfläche, welche als eine Pralloberfläche dient und welche gegenüber dem Knie-Schienbein-Bereich des Fahrers positioniert ist, wenn der Gassack voll aufgeblasen ist, und eine zweite Wand, welche sich von einem dem oberen Ende der ersten Wand benachbarten oder identischen hinteren Ende zu einem vorderen Ende erstreckt und welche eine zweite äußere Oberfläche hat, auf. Die äußere Oberfläche dieser zweiten Wand oder wenigstens ein Teil derselben dient als Abstützoberfläche. Diese zweite Wand weist einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordneten Rinnenabschnitt auf, sodass die zweite äußere Oberfläche eine Rinne für die Verkleidung der Lenkanordnung aufweist. Um den Kniegassack dieser neuen Geometrie anzupassen, schließen die erste Wand und die ersten und zweiten Abschnitte der zweiten Wand einen spitzen Winkel zwischen 20° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 60° ein. Somit sind anders als bei traditionellen Gassäcken die Pralloberfläche und die Abstützoberfläche nicht parallel zueinander und der Kniegassack ist vorzugsweise keilförmig.
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Der Rinnenabschnitt erstreckt sich um die Verkleidung der Lenkanordnung, sodass die Lenkanordnung selbst den Kniegassack wenigstens zu einem wesentlichen Teil abstützt.
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Um an diese neue Geometrie noch besser angepasst zu sein, kann es bevorzugt sein, dass die Rinne eine nicht konstante Tiefe aufweist, insbesondere so, dass ihre Tiefe vom vorderen Ende zum hinteren Ende des Kniegassackes abnimmt. Weiterhin kann die Breite der Rinne zum hinteren Ende der zweiten Wand hin abnehmen.
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Wegen der Keilform übersteigt das Volumen des erfindungsgemäßen, vollständig aufgeblasenen Kniegassacks normalerweise das Volumen eines traditionellen Kniegassacks und es ist bevorzugt, dass der Kniegassack ein Volumen von wenigstens 55 Liter umschließt.
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Der Kniegassack erstreckt sich vorzugsweise entlang der gesamten Verkleidung der Lenkanordnung.
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Die Erfindung wird nun mittels bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Blick auf die Figuren beschrieben. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kniegassacks,
- 2 zwei Zuschnitte, aus welchen der in 1 gezeigte Kniegassack genäht werden kann,
- 3 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in 1,
- 4 einen Kniegassack mit einer etwas anderen Form in einer der 3 entsprechenden Darstellung,
- 5 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Armaturenbretts und einer noch nicht fertigen Lenkanordnung,
- 6 einen schematischen Schnitt durch einen vorderen Teil eines Kraftfahrzeugs, dessen Armaturenbrett in 5 gezeigt ist,
- 7 das in 6 Gezeigte nachdem sich ein Frontalzusammenstoß ereignet hat,
- 8 das in 7 Gezeigte in einer schematischen Seitenansicht,
- 9 einen schematischen Schnitt entlang der Ebene B-B in 8, und
- 10 das in 10 Gezeigte, nachdem die Knie und Schienbeine des Fahrers auf die Pralloberfläche des Kniegassacks aufgetroffen sind.
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Um die Erfindung besser zu verstehen, wird zunächst Bezug auf die 5 genommen, welche einen Teil eines Armaturenbrettes eines Personenkraftwagens und einen Teil einer Lenkbaugruppe, welche unterhalb des Armaturenbrettes 74 angeordnet ist, zeigt. Für die Erfindung ist es wichtig, dass das Armaturenbrett 74 an einer unteren Wand, welche eine nach unten weisende Oberfläche 74a aufweist, endet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel definiert die Oberfläche 74a im Wesentlichen eine Ebene. Diese Ebene ist gegen die Horizontalebene leicht geneigt. Vom fahrzeugvorderen Ende des Armaturenbrettes 74 erstreckt sich eine Platte, welche das vordere Ende des Fußraumes bildet. Dieses Teil wird oft als Spritzwand 72 bezeichnet. Man kann ebenfalls Teile der Lenkbaugruppe sehen, nämlich ein Verbindungsstück 67, an welchem ein Lenkrad befestigt werden kann, und eine Verkleidung 68, welche eine tragende Struktur, die das Verbindungsstück 67 trägt, abdeckt. Normalerweise erstreckt sich eine Lenksäule durch die tragende Struktur. Man kann in 5 sehen, dass die Verkleidung 68 an der Spritzwand beginnt und sich relativ weit von der Oberfläche 74a erstreckt. Dies macht die Verwendung traditioneller Kniegassäcke unmöglich.
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Die 1 und 3 zeigen einen Kniegassack 5, welcher dafür angepasst ist, um im in 5 gezeigten Fahrzeug verwendet zu werden. Dieser Kniegassack 5 kann ein Teil eines Kniegassackmoduls, welches hinter der Verkleidung 68 angeordnet ist, sein. Die Geometrie dieses Gassacks 5 wird nun beschrieben:
- Wie man leicht in den 1 und 3 sehen kann, ist der Gassack 5 im Wesentlichen keilförmig mit einer ersten Wand 10, einer zweiten Wand 20, einer dritten Wand 30, einer vierten Wand 40 und zwei Seitenwänden 45. Die dritte Wand 30 und die vierte Wand 40 könnten auch als gemeinsame Wand ausgeformt sein oder könnten als Abschnitte einer gemeinsamen Wand betrachtet werden. Die erste Wand 10 erstreckt sich von einem oberen Ende 10a zu einem unteren Ende 10b und bildet die Prallwand, sodass die äußere Oberfläche der ersten Wand 10 dem Knie-Schienbein-Bereich des Fahrers zugewandt ist, wenn der Gassack während eines Unfalls aufgeblasen ist. Die zweite Wand 20 erstreckt sich von einem hinteren Ende 20a zu einem vorderen Ende 20b. Das hintere Ende 20a der zweiten Wand 20 bildet auch das obere Ende 10a der ersten Wand 10 oder ist diesem benachbart. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese beiden Enden identisch. Die zweite Wand 20 besteht aus einem ersten Abschnitt 21, einem zweiten Abschnitt 22 und einem Rinnenabschnitt 23, welcher zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die äußere Oberfläche der zweiten Wand 20 eine Rinne aufweist. Diese Rinne erstreckt sich vom vorderen Ende des Kniegassacks 5 bis zu seinem hinteren Ende 20a oder bis nahe an sein hinteres Ende. Die Rinne 23 kann als einen Boden 23a und zwei Seiten 23b aufweisend betrachtet werden. Die erste Wand 10 definiert im Wesentlichen eine erste Ebene und der erste Abschnitt 21 und der zweite Abschnitt 22 der zweiten Wand definieren im Wesentlichen eine zweite Ebene. Natürlich ist zu beachten, dass „in Wirklichkeit“ aufgeblasene Gassäcke keine geometrisch exakt ebenen Oberflächen haben.
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Wie erwähnt wurde, hat der Kniegassack 5 eine Keilform, was bedeutet, dass der Winkel α zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene (siehe hierzu insbesondere 3) kleiner als 180° ist (was bedeutet, dass die beiden Ebenen parallel wären, wie es normalerweise bei traditionellen Gassäcken, welche oft aus zwei im Wesentlichen deckungsgleichen Zuschnitten genäht sind, der Fall ist). Dieser Winkel α ist ein spitzer Winkel und beträgt vorzugsweise zwischen 20° und 80°, insbesondere zwischen 30° und 60°. Die Gesamtlänge des Kniegassacks ist normalerweise zwischen 30 cm und 90 cm, vorzugsweise zwischen 50 cm und 60 cm.
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Wie man ebenfalls in 1 sehen kann, verringern sich die Tiefe und die Breite der Rinne vom vorderen Ende zum hinteren Ende des Kniegassacks 5. Die Rinne passt im Wesentlichen zum Abschnitt der Verkleidung 68, welche vom Kniegassack abgedeckt ist. Eine Öffnung für einen Gasgenerator kann im Boden 23a des Rinnenabschnitts 23 vorgesehen sein, ist in 1 jedoch nicht gezeigt.
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Wie in 2 gezeigt ist, kann ein Kniegassack, welcher die eben beschriebene Form hat, aus zwei Zuschnitten genäht werden. Ein erster Zuschnitt bildet im Wesentlichen den Rinnenabschnitt der zweiten Wand und der zweite Abschnitt bildet alle anderen Wände. Die anzuordnenden Nähte sind durch die Nummern in 2 angegeben.
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Die 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den vorderen Teil eines Personenkraftwagens auf der Fahrerseite. Das Armaturenbrett 74 und die Spritzwand 72 haben eine Geometrie, wie sie in 5 gezeigt ist. Ein Lenkrad 60 mit einem Frontgassackmodul 62 ist an einem Verbindungsstück 67 befestigt. Man sieht auch die tragende Struktur 66, welche dieses Verbindungsstück 67 und somit das Lenkrad 60 trägt. Wie erwähnt, erstreckt sich die Lenksäule (wenn das Fahrzeug eine solche aufweist) durch diese tragende Struktur 66 und die Struktur 66 ist durch eine Verkleidung 68 abgedeckt. Ein Kniegassackmodul 62, welches den in 4 gezeigten Kniegassack 5, ein Gehäuse 50 und einen Gasgenerator 52 aufweist, ist zwischen der Tragstruktur 66 und der Verkleidung 68 angeordnet. Der Teil der Verkleidung 68, welcher vor dem Gassackmodul 62 angeordnet ist, bildet eine Tür 69, welche von der verbleibenden Verkleidung 68 mittels einer Bruchlinie 69 getrennt ist. Die Austrittsöffnung des Gehäuses 50 ist dem Fußboden 70 des Fahrzeugs zugewandt.
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7 zeigt das in 6 Gezeigte, nachdem durch das Sensorsystem des Fahrzeugs ein Frontalzusammenstoß detektiert wurde.
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Der Kniegassack 5 muss sehr schnell aufgeblasen werden, um zwischen dem Fahrzeug und dem Knie-Schienbein-Bereich des Fahrers positioniert sein, bevor der Fahrer wesentlich damit anfängt, sich in Richtung der Front des Fahrzeugs zu bewegen. Deshalb ist der Kniegassack normalerweise vollständig aufgeblasen, bevor der Frontgassack 64 des Frontgassackmoduls 62 vollständig aufgeblasen ist. Dies ist in 7 gezeigt. Wie dies später in größerem Detail beschrieben wird, ist das hintere Ende der Verkleidung 68 der Lenkanordnung im Wesentlichen vollständig vom Kniegassack umschlossen, was bedeutet, dass dieser Teil der Verkleidung 68 sich innerhalb der Rinne des Kniegassackes 5 befindet.
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8 zeigt das in 7 Gezeigte aber in einer Ansicht von der Seite anstatt in einer Schnittansicht. Hier kann man klarer sehen, dass der Kniegassack 5 die Verkleidung 68 der Lenkanordnung umschließt und dass der erste Abschnitt 21 und der zweite Abschnitt 22 der zweiten Wand 20 sich neben der unteren Oberfläche 74a der Instrumententafel 74 befinden oder diese berühren. Die erste Wand und somit ihre Pralloberfläche sind nahe und vorzugsweise im Wesentlichen parallel zum Knie-Schienbein-Bereich des Fahrers D positioniert.
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Die 9 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 8. Man kann hier sehen, wie die Verkleidung 68 vom Kniegassack umschlossen wird, was bedeutet, dass sie in der Rinne aufgenommen ist.
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Die 10 zeigt die Situation, nachdem die Knie-Schienbein-Bereiche K des Fahrers auf die Pralloberfläche, welche durch die äußere Oberfläche der ersten Wand 10 gebildet ist, aufgetroffen sind. Die Knie-Schienbein-Bereiche dringen in die erste Wand ein (Pfeile 10). Wegen dieser Kräfte werden die Seiten 23b des Rinnenabschnittes 23 in Richtung der Seiten der Verkleidung 68 gepresst und natürlich wird der Boden 23a des Rinnenabschnitts 23 gegen die Vorderseite der Verkleidung 68 gepresst. Somit tritt eine Art Klemmbewegung auf, welche ausreichend ist, um den Kniegassack 5 an der Verkleidung 68 der Lenkradbaugruppe abzustützen, im Falle, dass die untere Oberfläche 74a des Armaturenbretts nahe genug ist, stützt diese Oberfläche den Kniegassack 5 zusätzlich ab, es muss jedoch erwähnt werden, dass die „Klemmung um“ die Verkleidung der Lenkanordnung herum ausreichend wäre, um den Kniegassack 5 abzustützen.
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Wie man aus dem obigen sehen kann, wird eine neue Art von Kniegassack für den Fahrer bereitgestellt, welcher nicht von der Abstützung am Armaturenbrett abhängt, sodass er für Fahrzeuggeometrien, welche keinen unteren Armaturenbrettabschnitt aufweisen, verwendet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Kniegassack
- 10
- erste Wand
- 10a
- oberes Ende
- 16
- erste äußere Oberfläche
- 20
- zweite Wand
- 20a
- hinteres Ende
- 21
- erster Abschnitt
- 22
- zweiter Abschnitt
- 23
- Rinnenabschnitt
- 23a
- Boden
- 23b
- Seite
- 26
- zweite Oberfläche
- 30
- dritte Wand
- 40
- vierte Wand
- 50
- Gehäuse
- 52
- Gasgenerator
- 60
- Lenkrad
- 62
- Frontgassackmodul
- 64
- Frontgassack
- 66
- tragende Struktur
- 67
- Verbindungsstück
- 68
- Verkleidung
- 69
- Tür
- 69a
- Bruchlinie
- 70
- Fußboden
- 72
- vorderes Ende des Fußraums
- 74
- Armaturenbrett
- 76
- Sitz
- F
- Fußraum
- D
- Fahrer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 104742849 B [0007]
- JP 2008114703 [0007]
- US 7549671 B2 [0007]
- US 7604252 B2 [0007]
